Os Estados Unidos poderiam satisfazer com confiança cerca de 80% de sua demanda de eletricidade com geração de energia solar e eólica, de acordo com cientistas da Universidade da Califórnia, Irvine; o Instituto de Tecnologia da Califórnia; e a Carnegie Institution for Science.
No entanto, atender a 100 por cento da demanda de eletricidade com energia solar e eólica precisaria armazenar várias semanas de energia elétrica para compensar a variabilidade natural desses dois recursos, disseram os pesquisadores.
“O sol se põe, e o vento nem sempre sopra”, observou Steven Davis, professor associado do UCI da ciência do sistema da Terra e co-autor de um estudo de energia renovável publicado hoje na revista Energy & Environmental Science . “Se queremos um sistema de energia confiável com base nesses recursos, como lidamos com suas mudanças diárias e sazonais?”
A equipe analisou 36 anos de dados meteorológicos horários dos EUA (1980 a 2015) para entender as barreiras geofísicas fundamentais para o fornecimento de eletricidade com apenas energia solar e eólica.
“Observamos a variabilidade da energia solar e eólica em tempo e espaço e comparamos isso com a demanda de eletricidade dos EUA”, disse Davis. “O que achamos é que poderíamos conseguir aproximadamente 80% da nossa eletricidade a partir dessas fontes criando uma rede de transmissão em escala continental ou instalações que poderiam armazenar 12 horas da demanda de eletricidade do país”.
Os pesquisadores disseram que essa expansão das capacidades de transmissão ou armazenamento significaria investimentos muito substanciais – mas não inconcebíveis -. Eles estimaram que o custo das novas linhas de transmissão exigidas, por exemplo, poderia ser centenas de bilhões de dólares. Em comparação, armazenar que muita eletricidade com as baterias mais baratas de hoje provavelmente custaria mais de um trilhão de dólares, embora os preços estejam caindo.
Outras formas de armazenamento de energia, como o bombeamento de água subindo para posterior fluxo de volta através de geradores hidrelétricos, são atraentes, mas de alcance limitado. Os EUA têm muita água no Oriente, mas não muito elevação, com o arranjo oposto no Ocidente.
A produção de eletricidade baseada em combustíveis fósseis é responsável por cerca de 38% das emissões de dióxido de carbono dos EUA – a poluição por CO2 é a principal causa das mudanças climáticas globais. Davis disse que está animado com o progresso que foi feito e as perspectivas para o futuro.
“O fato de podermos obter 80% do nosso poder de energia eólica e solar sozinho é realmente encorajador”, disse ele. “Cinco anos atrás, muitas pessoas duvidaram que esses recursos possam representar mais de 20 ou 30 por cento”.
Mas, além da marca de 80 por cento, a quantidade de armazenamento de energia necessária para superar as variações sazonais e climáticas aumenta rapidamente. “Nosso trabalho indica que serão necessárias fontes de energia de baixa emissão de carbono para complementar o que podemos colher do vento e do sol até que as capacidades de armazenamento e transmissão dependem do trabalho”, disse o co-autor Ken Caldeira da Carnegie Institution for Science . “As opções podem incluir a geração de energia nuclear e hidrelétrica, bem como gerir a demanda”.
